(57)【要約】  【課題】静電式のインクジェット記録において、解像力が高く、十分高い画像濃度を得られ、高品質の画像記録を安定して行うことができる静電式インクジェット記録方法を提供する。  【解決手段】分散媒および、色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物に静電力を作用させることにより、インク組成物の曳糸を形成し、この曳糸の分断によってインク液滴を吐出して記録媒体上に記録を行うに際し、インク液滴の吐出を制御する電極の駆動周波数をＡ、曳糸の分断周波数をＢとしたとき、駆動周波数Ａが５ｋＨｚより大きく、かつ、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａ≧５を満たすことにより上記課題を解決する。【選択図】図１
2005088421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散媒および、色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物に静電力を作用させることにより、前記インク組成物の曳糸を形成し、この曳糸の分断によってインク液滴を吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インク液滴の吐出を制御する電極の駆動周波数をＡ、前記曳糸の分断周波数をＢとしたとき、
前記駆動周波数Ａが５ｋＨｚより大きく、かつ、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａ≧５を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電界を利用してインク組成物を吐出させる静電式のインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電式のインクジェット記録は、帯電した色材粒子を分散媒に分散してなるインク組成物（以下、インクとする）を用い、画像データに応じて、インクジェットヘッドの各々の吐出部に所定の電圧を印加することにより、静電力を利用してインクを吐出かつ制御し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録する。
この静電式インクジェット記録装置としては、例えば特許文献１に開示のインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
図５に、特許文献１に開示される静電式インクジェット記録装置のインクジェットヘッドの概念図を示す。
【０００４】
このインクジェットヘッド８０は、ヘッド基板８２と、インクガイド８４と、絶縁性基板８６と、制御電極８８と、対向電極９０と、ＤＣバイアス電圧源９２と、パルス電圧源９４とを備えている。
絶縁性基板８６には、インクを吐出するためのノズル（貫通孔）９６が形成される。このノズル９６の配列方向に延在してヘッド基板８２が設けられ、貫通孔の対応する位置のヘッド基板８２上にはインクガイド８４が配置される。インクガイド８４は、ノズル９６を貫通して、先端部分８４ａが絶縁性基板８６の記録媒体Ｐ側の表面よりも上部に吐出している。
【０００５】
ヘッド基板８２と絶縁性基板８６とは所定の間隔を離して配置されており、両者の間にはインクＱの流路が形成されている。
制御電極８８に印加される電圧と同極性に帯電した微粒子（色材粒子）を含むインクＱは図示していないインクの循環機構により、このインク流路９８内を例えば図中右側から左側へ向かって循環され、各ノズル９６にインクが供給される。
【０００６】
制御電極８８は、絶縁性基板８６の記録媒体Ｐ側の面の表面に、ノズル９６の周囲を囲むようにリング状に設けられている。また、制御電極８８は、画像データに応じてパルス電圧を発生するパルス電源９４に接続され、このパルス電源９４は、ＤＣバイアス電源９２を介して接地されている。
また、対向電極９０は、インクガイド８４の先端と所定間隔を離して配置され、接地されている。記録媒体Ｐは、対向電極９０上に、インクガイド８４の先端部分８４ａに対面して保持される。
【０００７】
このような静電式のインクジェット記録においては、制御電極８８にＤＣバイアス電源９２によりバイアス電圧のみが印加されている状態では、このバイアス電圧によって、インク中の帯電粒子（荷電粒子、色材粒子）とのクーロン引力、インク（分散媒）の粘性、表面張力、帯電粒子間の反発力、インク供給の流体圧力等が連成して、図５に示すように、インクがノズル９６から若干盛り上がったメニスカス形状となってバランスが取れている。
また、このクーロン引力等によって、帯電粒子が泳動してメニスカス近傍に移動し、すなわち、インクが濃縮された状態となっている。
【０００８】
制御電極８８にパルス電源９４によりパルス電圧（駆動電圧）が印加され、吐出ＯＮ状態とされると、バイアス電圧とパルス電圧とが重畳され、この結果、インクＱは記録媒体Ｐ（対向電極）側に吸引されて、略円錐状のいわゆるテーラーコーンが形成される。
電圧印加開始後、時間が経過すると、帯電粒子に作用するクーロン引力と分散媒の表面張力とのバランスが崩れ、曳糸と呼ばれる、直径数μｍ〜数十μｍ程度の細長いインク液柱が形成される。さらに時間が経過すると、曳糸の先端が分断して、インクの液滴が記録媒体Ｐに向けて吐出し、記録媒体Ｐ側に吸引されて飛翔する。
【０００９】
静電式のインクジェットにおいては、通常、各制御電極８８にパルス電圧を変調して印加することにより、吐出をＯＮ／ＯＦＦして、インク液滴を変調して吐出し、記録画像に応じたオンデマンドのインク液滴の吐出を行う。
ここで、曳糸の分断は、インク吐出のためのパルス電圧の駆動周波数よりも高い周波数で発生する。すなわち、１回のパルス電圧の印加時間内で、曳糸の分断が連続して複数回発生し、従って、記録媒体上における１ドットは、分離して吐出された微細な複数の液滴で形成される。
静電式のインクジェットでは、これを利用することにより、特許文献２に示されるように、１回のパルス電圧の印加時間（いわゆるパルス幅）を制御することで、１ドットを形成する微細液滴の吐出量（数）を調整して、記録媒体Ｐ上におけるドット径の均一性の向上や、ドット径の意図的な調整を利用した濃度階調制御等を行い、画像記録の高階調化を図ることが可能である。
【特許文献１】特開平１０−１３８４９３号公報
【特許文献２】米国特許第４３１４２６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような静電式のインクジェットでは、上記のような優れた特徴を有する反面、曳糸の形成および分断によるインク液滴の吐出が様々な要因により影響を受けて、変動してしまう。その結果、形成される画像ドットの大きさが不均一となり、高品質の画像が得られず、また、画像の高解像度化を安定して図ることが困難であるという問題点があった。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、静電式のインクジェット記録において、解像力が高く、十分高い画像濃度を得られ、高品質の画像記録を安定して行うことができる静電式インクジェット記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、分散媒および、色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物に静電力を作用させることにより、前記インク組成物の曳糸を形成し、この曳糸の分断によってインク液滴を吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インク液滴の吐出を制御する電極の駆動周波数をＡ、前記曳糸の分断周波数をＢとしたとき、前記駆動周波数Ａが５ｋＨｚより大きく、かつ、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａ≧５を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインクジェット記録方法によれば、インク液滴の吐出を制御する制御電極の駆動周波数を上記範囲とし、かつ、分断周波数を駆動周波数に対して上記関係を満たす範囲に制御することにより、インクの曳糸の形成および液滴への分断を安定させることができ、インク液滴の吐出遅れがなく、また、吐出を繰り返した際の吐出安定性が高いため、形成された各画像ドットの大きさが均一となり、高品質の画像が得られる。また、飛翔するインク液滴を小さくできるので、形成された画像ドットを小さくすることができ、解像力を高くすることができる。さらに、小さなインク液滴が高い周波数で吐出されることにより、記録媒体への着弾時にインク液滴が広がることがなく、高い画像濃度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のインクジェット記録方法について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳細に説明する。
【００１５】
図１に、本発明のインクジェット記録方法を実施する静電式のインクジェット記録装置の一例を概念的に示す。図１において、（ａ）は（部分断面）斜視図、（ｂ）は部分断面図である。なお、説明を容易にするために、図１（ａ）には、図２に示すように多数の吐出部を２次元的に配置して構成したマルチチャンネル構造のインクジェットヘッドの１つの吐出部のみを示し、図１（ｂ）には、同２つの吐出部のみを示してある。
【００１６】
図１に示すインクジェット記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、インクジェットヘッド１２（以下、ヘッド１２とする）と、記録媒体Ｐの保持手段１４と、帯電ユニット１６とを有して構成される。この記録装置１０においては、帯電ユニット１６によって記録媒体Ｐにバイアス電位を帯電させた後に、ヘッド１２と記録媒体Ｐとを対面した状態で、ヘッド１２と保持手段１４とを相対的に移動すると共に、記録画像に応じてヘッド１２の各吐出部を変調駆動して、インク液滴Ｒをオンデマンドで吐出することにより、記録媒体Ｐに目的とする画像を記録する。
【００１７】
ヘッド１２は、キャリア液に色材を含有する荷電粒子（色材粒子）を分散してなるインクＱに、静電力を作用させてインク液滴Ｒとして吐出する、静電式インクジェットヘッドで、ヘッド基板２０と、ノズル基板２２と、インクガイド２４とを備えている。
また、ヘッド基板２０とノズル基板２２は、互いに対面して所定の間隔離間して配置され、その間に、各吐出口にインクＱを供給するためのインク流路２６が形成される。インクＱは、第１制御電極３６および第２制御電極３８に印加される制御電圧と同極性に帯電した色材粒子を含み、記録時には、インク流路２６内を所定方向に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。
【００１８】
ヘッド基板２０は、全ての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、その表面には、電気的にフローティング状態である浮遊導電板２８が設けられている。
浮遊導電板２８には、画像の記録時に、後述する吐出部の制御電極に印加される制御電圧の電圧値に応じて誘起される誘導電圧が発生する。また、誘導電圧の電圧値は稼動チャンネル数に応じて自動的に変化する。この誘導電圧により、インク流路２６内のインクＱに含まれる色材粒子は付勢されてノズル基板２２側に泳動し、すなわち、後述するノズル４８のインクが、より好適に濃縮される。
【００１９】
なお、浮遊導電板２８は必須の構成要素ではなく、必要に応じて適宜設けるのが好ましい。また、浮遊導電板２８は、インク流路２６よりもヘッド基板２０側に配置されていればよく、例えばヘッド基板２０の内部に配置してもよい。また、浮遊導電板２８は、吐出部が配置される位置よりもインク流路２６の上流側に配置される方が好ましい。また、浮遊導電板２８に所定の電圧を印加するようにしても良い。
【００２０】
他方、ノズル基板２２は、ヘッド基板２０と同様に全ての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、絶縁性基板３４と、第１制御電極３６と、第２制御電極３８と、ガード電極４０と、絶縁層４２，４４，４６とを備えている。また、ノズル基板２２には、各インクガイド２４に対応する位置に、インクの吐出口となるノズル４８が貫通して開口している。
前述のように、ヘッド基板２０とノズル基板２２とは離間して配置され、その間にインク流路２６が形成される。
【００２１】
第１制御電極３６および第２制御電極３８は、それぞれ絶縁性基板３４の図中上面および下面の表面に、各々の吐出部に対応するノズル４８の周囲を囲むようにリング状に設けられた円形電極である。なお、第１制御電極３６および第２制御電極３８はリング状の円形電極に限定されず、インクガイド２４に臨むように配置される電極であれば、例えば略円形電極、分割円形電極、平行電極、略平行電極など、どのような形状であっても良い。第１制御電極３６および第２制御電極３８は、それぞれにパルス電圧を印加するためのパルス電源３７，３９に接続されている。
【００２２】
絶縁性基板３４および第１制御電極３６の表面には、その表面を保護すると共に平坦化する絶縁層４４が被覆され、同様に、絶縁性基板３４および第２制御電極３８の表面には、その表面を保護すると共に平坦化するための絶縁層４２が被覆されている。
【００２３】
図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ヘッド１２の吐出部の配列、第１制御電極３６の配列および第２制御電極３８の配列を表している。
図２（ａ）に示すように、ヘッド１２において、インクガイド２４、第１制御電極３６および第２制御電極３８、ノズル４８等で構成される各吐出部は、マトリクス状に二次元的に配置されている。図２においては、列方向（主走査方向）に３行（Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）、行方向（副走査方向）に５個（１列、２列、３列、４列、５列）の、計１５個のマトリクス状に配置された吐出部を示している。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、同じ列に配置された吐出部の第１制御電極３６は、相互に接続されている。また、図２（ｃ）に示すように、同じ行に配置された吐出部の第２制御電極３８は、相互に接続されている。
また、図１（ａ）に示して上述したように、第１制御電極３６および第２制御電極３８は、それぞれ、インク液滴Ｒを吐出（各電極を駆動）するためのパルス電圧（駆動パルス電圧）を出力するパルス電源３７，３９に接続されている。
【００２５】
各行の吐出部は、行方向に対して所定の間隔を離して配置される。
また、Ｂ行目の吐出部は、Ａ行目の吐出部に対して、列方向に所定の間隔を有し、かつ、行方向に対して、それぞれＡ行目の吐出部とＣ行目の吐出部との間に配置されている。同様に、Ｃ行目の吐出部は、Ｂ行目の５個の吐出部に対して、列方向に所定の間隔を離して、かつ、行方向に対して、それぞれＢ行目の吐出部とＡ行目の吐出部との間に配置されている。このように、各行Ａ，Ｂ，Ｃに含まれる各吐出部を、それぞれ行方向にずらして配置することにより、記録媒体Ｐに記録される１行は行方向に３分割される。
【００２６】
画像の記録時には、同一列に配置された第１制御電極３６は同時かつ同一電圧レベルに駆動される。同様に、同一行に配置された５個の第２制御電極３８は同時かつ同一電圧レベルに駆動される。
また、記録媒体Ｐに記録される１行は、行方向に対して、第２制御電極３８の行数に相当する３つのグループに分割され、時分割で順次駆動される。例えば、図２に示す例の場合、第２制御電極３８のＡ行目、Ｂ行目、Ｃ行目を所定のタイミングで順次記録することにより、記録媒体Ｐ上に１行分の画像が記録可能な状態になる。また、これに同期して、第１制御電極３６を画像データ（記録画像）に応じてパルス変調駆動して、インク液滴Ｒの吐出をＯＮ／ＯＦＦすることにより、画像を記録する。
従って、図示例においては、記録媒体Ｐとヘッド１２とを、列方向（主走査方向）に相対的に移動しつつ画像記録を行うことにより、行方向（副走査方向）に各行の有する記録密度の３倍の記録密度の画像記録を行うことができる。
【００２７】
なお、制御電極は、第１制御電極３６および第２制御電極３８の２層電極構造に限定されず、単層電極構造でもよいし、３層以上の電極構造としても良い。
【００２８】
ガード電極４０は、全ての吐出部に共通なシート状の電極であり、図２（ａ）に示すように、各々の吐出部のノズル４８の周囲に形成された第１制御電極３６および第２制御電極３８に相当する部分がリング状に開口している。また、絶縁層４４およびガード電極４０の表面には、その表面を保護するとともに、平坦化する絶縁層４６が被覆されている。ガード電極４０は所定の電圧が印加されており、隣接する吐出部のインクガイド２４の間に生じる電界干渉を抑制する役割を果たす。
なお、ガード電極４０は必須の構成要素ではない。また、ノズル基板２２には、第１制御電極３６または第２制御電極３８からのインク流路２６方向への反発電界を遮蔽するために、第２制御電極３８よりインク流路２６側にシールド電極を設けても良い。
【００２９】
インクガイド２４は、凸状の先端部分３０を持つ所定厚みのセラミック製平板である。図示例においては、同一行の吐出部のインクガイド２４は、ヘッド基板２０上の浮遊導電板２８の上に配置された同じ支持体４７の上に所定の間隔で配置される。インクガイド２４は、ノズル基板２２に開孔されたノズル４８を貫通し、先端部分３０をノズル基板２２の記録媒体Ｐ側の最表面（絶縁層４６の図中上側の表面）よりも上部に突出している。
【００３０】
インクガイド２４の先端部分３０は、記録媒体Ｐの保持手段１４に向かって、漸次、細くなる略三角形状（ないしは台形状）に成形されている。
なお、先端部分（最先端部）３０は、金属が蒸着されているのが好ましい。この先端部分３０の金属蒸着は必須の要素ではないが、これにより、先端部分３０の誘電率が実質的に大きくなり、強電界を生じさせ易くできるという効果がある。
【００３１】
なお、インクガイド２４の形状は、インクＱ内の色材粒子を先端部分３０に向けて泳動（すなわちインクＱを濃縮）させることができれば、特に制限的ではなく、例えば先端部分３０は凸状でなくても良い等、自由に変更してもよい。また、インクの濃縮を促進するために、毛細管現象によってインクＱを先端部分３０に集めるインク案内溝となる切り欠きを、インクガイド２４の中央部分に図中上下方向に沿って形成しても良い。
【００３２】
なお、このようなヘッド１２は、記録媒体Ｐの一辺の全域に対応する吐出部列を有する、いわゆるラインヘッドであってもよく、あるいは、ヘッド１２の走査と記録媒体Ｐの断続的な搬送とを組み合わせる、いわゆるシャトルタイプのヘッドであってもよい。
【００３３】
記録媒体Ｐの保持手段１４は、電極基板５０と絶縁シート５２とを備えており、ヘッド１２と対面するように、インクガイド２４の先端部分３０に対して所定の間隔（例えば、２００〜１０００μｍ）を有して配置される。
電極基板５０は接地され、絶縁シート５２は、電極基板５０のインクガイド２４側の表面に配置されている。記録時には、記録媒体Ｐは絶縁シート５２の表面に保持され、すなわち、保持手段１４（絶縁シート５２）は、記録媒体Ｐのプラテンとして機能する。
【００３４】
帯電ユニット１６は、記録媒体Ｐを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器６０と、スコロトロン帯電器６０に負の高電圧を供給するバイアス電圧源６２とを備えている。
スコロトロン帯電器６０は、記録媒体Ｐの表面に対向する位置に所定の間隔を離して配置されている。また、バイアス電圧源６２の負側の端子はスコロトロン帯電器６０に接続され、その正側の端子は接地されている。
【００３５】
なお、帯電ユニット１６の帯電手段は、スコロトロン帯電器６０に限定されず、コロトロン帯電器、固体チャージャなどの従来公知の種々の帯電手段を用いることができる。
【００３６】
画像の記録時には、絶縁シート５２上の記録媒体Ｐの表面は、帯電ユニット１６によって、第１制御電極３６および第２制御電極３８に印加される高電圧と逆極性の所定の負の高電圧、例えば−１５００Ｖに帯電される。その結果、記録媒体Ｐは、第１制御電極３６または第２制御電極３８に対して負の高電圧にバイアスされるとともに、保持手段１４の絶縁シート５２に静電吸着される。
すなわち、図示例の記録装置１０においては、記録媒体Ｐが静電式のインクジェット記録における対向電極として作用する。
【００３７】
なお、本実施形態では、保持手段１４を電極基板５０と絶縁シート５２とで構成し、記録媒体Ｐを、帯電ユニット１６によって負の高電圧に帯電させることにより絶縁シート５２の表面に静電吸着させているが、これに限定されず、保持手段１４を電極基板５０のみで構成し、この保持手段１４（電極基板５０）をバイアス電源６２に接続して負の高電圧に常時バイアスしておき、対向電極１８の表面に記録媒体Ｐを静電吸着させるようにしても良い。
【００３８】
また、記録媒体Ｐの保持手段１４への静電吸着と、記録媒体Ｐへの負のバイアス高電圧の印加または保持手段１４への負のバイアス高電圧の印加とを別々の負の高電圧源によって行っても良いし、保持手段１４による記録媒体Ｐの支持は、記録媒体Ｐの静電吸着に限られず、他の支持方法や支持手段を用いても良い。
【００３９】
次に、記録装置１０で使用されるインクＱ（インク組成物）について説明する。
本発明で使用するインクＱは、分散媒と、色材を少なくとも含む粒子（色材粒子）、この色材粒子に荷電を発生させる荷電調整剤とを、少なくともを有し、前記荷電調整剤によって荷電を発生された色材粒子（荷電粒子）を分散媒に分散してなるインク組成物である。本発明で使用するインクＱの好適な一例として、以下のものが例示される。
【００４０】
本発明で使用するインクＱにおいて、分散媒は、高い電気抵抗率、特に、１０10Ωｃｍ以上を有する誘電性の液体であることが好ましい。電気抵抗率の低い分散媒を使用すると、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせるため、本発明には不向きである。
また、分散媒（誘電性液体）の比誘電率は５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。分散倍の比誘電率をこの範囲とすることによって、分散媒の色材粒子（荷電粒子）に有効に電界が作用するため好ましい。
【００４１】
このような分散媒としては、直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体、シリコーンオイル等が好ましく例示される。
一例として、ヘキサン、ヘプタン、オクタン．イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、ＫＦ−９６Ｌ（信越シリコーン社の商品名）等を、単独または混合して用いることができる。
インクＱ全体に対する分散媒の含有量は、２０〜９９質量％が好ましい。分散媒の含有量を２０質量％以上とすることにより、良好に色材粒子を分散媒に分散することができ、９９質量％以下とすることにより、色材粒子の含有量を充足できる。
【００４２】
本発明で使用するインクＱにおいて、色材粒子に含有される色材は、公知の染料および顔料を使用することができ、用途や目的に応じて選択することができる。
例えば、記録された画像記録物（印刷物）の色調の観点からは、顔料を用いることが好ましい（例えば、技術情報協会発行  「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」  ２００１年１２月２５日  第１刷参照。  以下「参考文献」とする）。特に、オフセット印刷用インクやプルーフに用いられる顔料を使用すると、オフセット印刷物と同様な色調が得られるので好ましい。
【００４３】
また、本発明で使用するインクＱにおいては、用いる色材を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨（ブラック）の４色、あるいはさらに、他の色のインクを作成することができる。
【００４４】
イエローインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４等のモノアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７等のジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０等の非ベンジジン系のアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１００等のアゾレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５等の縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１５等の酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８等の塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー等のアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー３ＲＬＴ等のイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー等のきイソインドリン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３等のニトロソ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７等の金属錯塩アゾメチン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９等のイソインドリノン顔料などが挙げられる。
【００４５】
マゼンタインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３等のモノアゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８等のジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１等やＣ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１等のアゾレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４等の縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７４等の酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１等の塩基性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７等のアントラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８８等のチオインジゴ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４等のペリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９等のペリレン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２等のキナクリドン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０等のイソインドリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８３等のアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
【００４６】
シアンインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントブルー２５等のジスアゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５等のフタロシアニン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２４等の酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１等の塩基性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等のアントラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１８等のアルカリブルー顔料等が挙げられる。
【００４７】
墨インク用の顔料としては、例えば、アニリンブラック系顔料等の有機顔料や酸化鉄顔料、およびファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料類等が挙げられる。
更にマイクロリス−Ａ，−Ｋ，−Ｔなどのマイクロリス顔料に代表される加工顔料も好適に使用できる。その具体例としてはマイクロリスイエロー４Ｇ−Ａ，マイクロリスレッドＢＰ−Ｋ，マイクロリスブルー４Ｇ−Ｔ，マイクロリスブラックＣ−Ｔなどが挙げられる。
【００４８】
また、本発明で使用するインクＱは、イエロー、マゼンタ、シアン、および墨の各色のインク以外にも、炭酸カルシウムや酸化チタン顔料を用いた白インク、アルミニウム粉を用いた銀インク、銅合金を用いた金インク等であってもよい。
【００４９】
顔料は、基本的には一色につき一種類の顔料を使うことが、インク製造の簡便性の点で好ましい。あるいは、色相調整として、例えば、墨インク用に、カーボンブラックにフタロシアニンを混合するなど、場合によっては２種以上を併用することも好ましい。また、ロジン処理等、公知の方法により顔料を表面処理した後に使用してもよい（前記参考文献参照）。
【００５０】
インクＱ全体に対する色材の含有量は、０．１〜５０質量％であるのが好ましい。顔料の含有量を０．１質量％以上とすることにより、顔料の量が充足し、印刷物において充分良好な発色が得られ、また、５０質量％以下とすることにより、色材を含有する粒子を分散媒に良好に分散させることができる。インクＱ全体に対する顔料の含有量は、さらに好ましくは、１〜３０質量％である。
【００５１】
本発明で使用するインクＱにおいて、色材粒子は、顔料等の色材を分散媒に直接、分散（粒子化）したものであってもよいが、好ましくは、被覆剤で色材を被覆してなる粒子を色材粒子とし、これを分散媒に分散する。
被覆剤で被覆することにより、色材自身が持つ荷電を遮蔽して、望ましい荷電特性を付与することができる。また、インクＱに色材を被覆剤で被覆してなる色材粒子を用いることにより、メディア（記録媒体）に静電インクジェットによる画像記録を行った後、ヒートローラ等を用いた加熱定着によって、画像をより安定化させることが可能になる。
【００５２】
被覆剤としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
【００５３】
本発明において、被覆剤として特に好適に使用されるポリマーは、下記一般式（１）〜（４）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有するポリマーである。
【化１】
2005088421.tif 000003
【００５４】
上記式中、Ｘ11は、酸素原子または−Ｎ( Ｒ13) −を示す。Ｒ11は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ12は、炭素数１から３０個の炭化水素基を示し、Ｒ13は、水素原子または炭素数１から３０の炭化水素基を示す。Ｒ21は、水素原子または炭素数１から２０の炭化水素基を示す。Ｒ31、Ｒ32およびＲ41は、それぞれ、炭素数１から２０個の２価の炭化水素基を示す。なお、Ｒ12、Ｒ21、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ41の炭化水素基中に、エーテル結合、アミノ基、ヒドロシキ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。
【００５５】
一般式（１）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。
用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、  （メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸エステル類、および、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００５６】
一般式（２）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。
用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン、スチレン、４−メチルスチレン等が挙げられる。
【００５７】
一般式（３）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するジカルボン酸または酸無水物とジオールとを公知の方法で脱水縮合することにより得られる。
用いられるジカルボン酸および酸無水物としては、コハク酸無水物、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−フェニレンジ酢酸、ジグリコール酸等が挙げられる。また、用いられるジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール、ジエチレングリコール等が挙げられる。
【００５８】
一般式（４）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸をまたは公知の方法で脱水縮合するかまたは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸の環状エステルを公知の方法で開環重合することにより得られる。
用いられるヒドロキシ基を有するカルボン酸またはその環状エステルとしては、６−ヒドロキシヘキサン酸、１１−ヒドロキシウンデカン酸、ヒドロシキ安息香酸、ε−カプロラクトン等が挙げられる。
【００５９】
一般式（１）〜（４）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有するポリマーは、一般式（１）〜（４）で示される構成単位のホモポリマーであってもよく、他の構成成分との共重合体（コポリマー）であっても良い。また、これらのポリマーは、被覆剤として単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００６０】
インクＱ全体に対する被覆剤の含有量は、０．１〜４０質量％であることが好ましい。被覆材の含有量を０．１質量％以上とすることにより、被覆剤の量が充足し、充分な定着性が得られるとともに、４０質量％以下とすることにより、色材を被覆剤で被覆してなる色材粒子を良好に形成することができる。
【００６１】
本発明で使用するインクＱにおいては、前述のような色材粒子を分散媒中に分散（粒子化）するが、粒子直径を制御し、かつ組成物中における色材粒子の沈降を抑制するために、分散剤を使用するのが、さらに好ましい。
好適な分散剤としては、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステルに代表される界面活性剤が挙げられる。また、例えば、スチレンとマレイン酸のコポリマー、およびそのアミン変性物、スチレンと（メタ）アクリル化合物のコポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリエチレンと（メタ）アクリル化合物のコポリマー、ロジン、ＢＹＫ−１６０、１６２、１６４、１８２（ビックケミー社製のポリウレタン系ポリマー）、ＥＦＫＡ−４０１、４０２（ＥＦＫＡ社製のアクリル系ポリマー）、ソルスパース１７０００，２４０００（ゼネカ社製のポリエステル系ポリマー）等が挙げられる。本発明においては、インクＱの長期間保存安定性の観点から、分散剤は、重量平均分子量が１，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜７．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、グラフトポリマーまたはブロックポリマーを用いることが、最も好ましい。
【００６２】
本発明で使用するインクＱにおいて、分散剤として特に好適に用いられるポリマーは、下記一般式（５）および（６）で示される構成単位の少なくともいずれか一方からなる重合体成分と、下記一般式（７）で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合体成分とを、少なくとも含有するグラフトポリマーである。
【化２】
2005088421.tif 000004
【００６３】
上記式中、Ｘ51は、酸素原子または−Ｎ( Ｒ53) −を示す。Ｒ51は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ52は、炭素数１から１０個の炭化水素基を示し、Ｒ53は、水素原子または炭素数１から１０の炭化水素基を示す。Ｒ61は、水素原子、炭素数１から２０の炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、または、炭素数１から２０個のアルコキシ基を示す。Ｘ71は、酸素原子または−Ｎ( Ｒ73) −を示す。Ｒ71は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ72は、炭素数４から３０個の炭化水素基を示し、Ｒ73は、水素原子または炭素数１から３０の炭化水素基を示す。なお、Ｒ52、Ｒ72の炭化水素基中にエーテル結合、アミノ基、ヒドロキシ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。
【００６４】
上記グラフトポリマーは、一般式（７）に対応するラジカル重合性モノマーを、好ましくは連鎖移動剤の存在下で重合し、得られたポリマーの末端に重合性官能基を導入し、さらに、一般式（５）または（６）に対応するラジカル重合性モノマーと共重合することにより得ることができる。
【００６５】
一般式（５）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル等、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルの（メタ）アクリル酸エステル類、および、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００６６】
一般式（６）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、４−メチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン等が上げられる。
【００６７】
さらに、一般式（７）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、等が挙げられる。
これらのグラフトポリマーの具体例としては、下記の構造式で示されるポリマーが挙げられる。
【００６８】
【化３】
2005088421.tif 000005
【００６９】
【化４】
2005088421.tif 000006
【００７０】
一般式（５）および（６）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有する重合体成分と、一般式（７）で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合成分とを含有するグラフトポリマーは、一般式（５）および／または（６）、並びに一般式（７）で示される構成単位のみを有していてもよいし、他の構成成分を含有していても良い。グラフト鎖を含有する重合体成分と、これ以外の重合体成分との好ましい組成比は、１０：９０〜９０：１０である。この範囲において、良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得やすく、好ましい。
これらのポリマーは、分散剤として単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００７１】
インクＱ全体に対する分散剤の含有量は、０．０１〜３０質量％であるのが好ましい。分散剤の含有量をこの範囲とすることにより、良好な粒子形成性が得られ、所望の色材粒子直径を得ることができる。
【００７２】
本発明で使用するインクＱは、荷電調整剤を添加することにより、好ましくは分散剤を用いて分散媒中に分散されてなる前述の色材粒子に荷電を発生させる。
【００７３】
好適な荷電調整剤としては、ナフテン酸ジルコニウム塩、オクテン酸ジルコニウム塩等の有機カルボン酸の金属塩、ステアリン酸テトラメチルアンモニム塩等の有機カルボン酸のアンモニム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸マグネシウム塩等の有機スルホン酸の金属塩、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等の有機スルホン酸のアンモニウム塩、スチレンと無水マレイン酸のコポリマーをアミンで変性したカルボン酸基を含有するポリマー等の側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、メタクリル酸ステアリルとメタクリル酸のテトラメチルアンモニウム塩の共重合体等の側鎖にカルボン酸アニオン基を有するポリマー、スチレンとビニルピリジンの共重合体等の側鎖に窒素原子を有するポリマー、メタクリル酸ブチルとＮ−（２−メタクリロイルオキシエチル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムトシラート塩との共重合体等の側鎖にアンモニウム基を有するポリマー等が挙げられる。
【００７４】
また、非水溶媒に可溶となしうる少なくとも１種以上の単量体および無水マレイン酸を構成単位として有する共重合体と、１級アミノ化合物、または、１級アミノ化合物および２級アミノ化合物との反応により得られる高分子化合物であり、かつ、半マレイン酸アミド成分とマレインイミド成分とを繰返し単位として有するポリマーも、荷電調整剤として好適に例示される。この荷電調整剤に関しては、本件出願人による２００３−５１０２１号の明細書に詳述される。
【００７５】
このような荷電調整剤は、ポリマーであるのが好ましく、特に、カルボン酸基を含有するポリマーが好ましい。
【００７６】
本発明で使用するインクＱにおいて、荷電調整剤によって色材粒子に付与される電荷は、正電荷でも負電荷でもよい。
また、本発明で使用するインクＱにおいて、このような荷電調整剤は、その含有量に限定は無いが、インクＱ全体に対する荷電調整剤の分量は、０．０００１〜１０質量％の範囲内であるのが好ましい。この範囲内において、インクＱの電気伝導度を１０〜１００００ｎＳ／ｍの範囲内、また、色材粒子（荷電粒子）の易動度を０．１×１０-9〜１０００×１０-9ｍ2 ／Ｖ・ｓの範囲内に容易に調節することができる。
【００７７】
なお、本発明で使用するインクＱは、以上のような分散媒、色材粒子、分散剤、荷電調整剤等の成分のみならず、さらに、腐敗防止のために防腐剤や、表面張力を制御するための界面活性剤等の各種の成分を、目的に応じて含有してもよい。
【００７８】
以下、記録装置１０におけるインク液滴Ｒの吐出の作用を説明することにより、本発明の静電式インクジェット記録方法について、詳細に説明する。
なお、以下の例では、インクＱに分散される色材粒子は正荷電しており、従って、インク液滴Ｒを吐出するために第１制御電極３６および第２制御電極３８には正の電圧が印加され、記録媒体Ｐには負のバイアス電圧が帯電される。
【００７９】
画像の記録時には、インクＱが、図示していないインクの循環機構により、インク流路２６内を図中右側から左側（図１（ｂ）中矢印ａ方向）に向かって所定の速度で循環される。
一方、記録媒体Ｐは、帯電ユニット１６により、負の高電位（例えば、−１５００Ｖ）に帯電され、保持手段１４の絶縁シート５２に静電吸着されつつ、例えば、搬送手段（図示省略）により、図中紙面奥手側に所定の速度で搬送される。
【００８０】
上述したように、本実施形態において、第１制御電極３６は、画像データに応じて列単位でパルス変調駆動され、第２制御電極３８は、単位記録行を構成する各行が時分割で順次駆動される。すなわち、本実施形態において、インク液滴Ｒの吐出のための制御電極の駆動周波数は、第１制御電極３６の駆動周波数である。そして、第１制御電極３６および第２制御電極３８の両方にパルス電圧が印加されたとき、吐出ＯＮ状態となり、第１制御電極３６および第２制御電極３８の一方でもパルス電圧が印加されていないときは、吐出ＯＦＦ状態となる。
【００８１】
第１制御電極３６および第２制御電極３８のいずれにもパルス電圧が印加されていない状態、すなわち、バイアス電圧のみが印加されている状態では、インクＱには、バイアス電圧とインクＱの色材粒子の荷電とのクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、キャリア液の粘性、表面張力、誘電分極力等が作用し、これらが連成して、色材粒子やキャリア液が移動し、図３（ａ）に概念的に示すように、ノズル４８から若干盛り上がったメニスカス形状となってバランスが取れている。
また、このクーロン引力等によって、色材粒子は、いわゆる電気泳動でバイアス電圧が帯電された記録媒体Ｐに向かって移動する。すなわち、ノズル４８のメニスカスにおいては、インクＱが濃縮された状態となっている。
【００８２】
この状態から、インク液滴Ｒを吐出するためのパルス電圧（駆動パルス電圧）が印加される（吐出ＯＮ）。すなわち、図示例においては、第１制御電極３６および第２制御電極３８に、それぞれに対応するパルス電源３７，３９から１００〜６００Ｖ程度のパルス電圧が印加され、両電極が駆動される。
【００８３】
これにより、バイアス電圧にパルス電圧が重畳され、先の連成に、さらにこのパルス電圧の重畳によって連成された運動が起こり、電気泳動によって色材粒子およびキャリア液がバイアス電圧（対向電極）側すなわち記録媒体Ｐ側に引っ張られ、図３（ｂ）に概念的に示すように、メニスカスが成長して、その上部から略円錐状のインク液柱いわゆるテーラーコーンが形成される。また、先と同様に、色材粒子は電気泳動によってメニスカスに移動しており、メニスカスのインクＱは濃縮され、色材粒子を多数有する、ほぼ均一な高濃度状態となっている。
【００８４】
駆動パルス電圧の印加開始後、さらに有限な時間が経過すると、色材粒子の移動等により、電界強度の高いメニスカスの先端部分で、主に色材粒子とキャリア液の表面張力とのバランスが崩れ、メニスカスが急激に伸びて、図３（ｃ）に概念的に示すように、曳糸と呼ばれる、細長いインク液柱が形成される。
さらに有限な時間が経過すると、曳糸の成長、レイリー・ウエーバー不安定性によって発生する振動、メニスカス内における色材粒子の分布不均一、メニスカスにかかる静電界の分布不均一等の相互作用によって曳糸が分断され、インク液滴Ｒとなって吐出、飛翔し、かつ、バイアス電圧にも引っ張られて、記録媒体Ｐに着弾する。
【００８５】
曳糸の成長および分断は、駆動パルス電圧の印加中は連続して発生する。すなわち、吐出ＯＮ状態とされ、曳糸が形成されている間は、インク液滴Ｒが、ある周波数で断続的に分断されて吐出し、記録媒体Ｐに向かって飛翔している。また、メニスカス（曳糸）への色材粒子の移動は、駆動パルス電圧の印加中継続されている。１回（１パルス）のパルス電圧の印加により飛翔した多数の微細なインク液滴Ｒは、記録媒体Ｐに着弾して、画像１ドットを形成する。このようにして、各々の吐出部から吐出されたインク液滴Ｒが記録媒体Ｐの所定位置に着弾して画像が形成される。
【００８６】
駆動パルス電圧の印加を終了した時点（吐出ＯＦＦ）で、色材粒子およびキャリア液を記録媒体側に引っ張る力が弱くなり、形成された曳糸は小さくなっていき、所定時間が経過すると、バイアス電圧のみが印加された図３（ａ）のメニスカスの状態に戻る。
【００８７】
このような静電式のインクジェット記録方法において、曳糸の形成および分断によるインク液滴の吐出は、様々な要因により影響を受けて変動する。吐出状態が変動すると、形成される画像ドットの大きさが不均一となったり、ドット径が大きくなって画像濃度を低下させてしまったり、吐出遅れが生じてドット位置がずれてしまう等、画質に悪影響を及ぼすことがある。
【００８８】
本発明者らは、このような問題に対し鋭意検討を重ねた結果、インク液滴の吐出を制御する電極の駆動周波数、および、この駆動周波数に対するインクの曳糸が液滴に分断される分断周波数が、インク液滴の吐出に大きく影響することを見出した。
【００８９】
すなわち、本発明においては、インク液滴の吐出を制御する電極、すなわち記録装置１０における第１制御電極３６の駆動周波数Ａを５ｋＨｚより大きく、好ましくは１０ｋＨｚ以上とし、かつ、この駆動周波数Ａと、インクの曳糸の分断周波数Ｂとが、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａ≧５、好ましくは、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａ≧１０の関係を満たすように、駆動周波数Ａおよび分断周波数Ｂを制御してインク液滴Ｒの吐出を行う。
【００９０】
駆動周波数Ａを上記範囲と大きくし、かつ、分断周波数Ｂを駆動周波数Ａに対して上記関係を満たす範囲に制御することにより、インクの曳糸の形成と液滴への分断が、駆動周波数Ａが小さい時に比べ安定して起こり、吐出遅れを生じたり、画像ドット径のばらつきを生じることなく、大きさが均一な画像ドットを形成できると共に、飛翔するインク液滴を小さくし、この微細なインク液滴によって形成される画像ドットを十分小さくでき、解像力を高めることができる。また、このような条件下では、微細で高濃度なインク液滴を吐出できるため、記録媒体への着弾時にインク液滴が広がらず、高い画像濃度を得ることができる。
【００９１】
なお、本発明者らの検討によれば、曳糸の分断周波数は、インク組成物の電気伝導度、曳糸に掛かる電界強度、吐出部へのインク供給量等によって変化する。従って、駆動パルス電圧やバイアス電圧、インク組成物の物性、吐出部へのインク供給量等を適宜選択し設定することにより、分断周波数を制御して、上記条件を満たすことができる。また、分断周波数は、インク液滴の吐出状態を撮影して測定することができる。
【００９２】
また、静電式のインクジェット記録方法においては、インクの曳糸の大きさ、インク組成物の電気電導度、吐出を制御する駆動パルス電圧等もインク液滴の吐出に影響を与える。
【００９３】
インクの曳糸の大きさは、曳糸の長さおよび直径で表すことができる。本発明においては、曳糸の長さＬは５〜５００μｍとするのが好ましく、１０〜３００μｍとするのがより好ましい。また、その直径Ｄは１〜１００μｍとするのが好ましく、３〜５０μｍとするのがより好ましい。ここで、図４に示すように、曳糸の長さＬはテーラーコーンの先端から曳糸の先端までの長さとし、分断されたインク液滴は含まないものとする。また、直径Ｄは曳糸の中間点、すなわち曳糸先端とテーラーコーン先端の中間点の直径とする。
【００９４】
本発明者らの検討によれば、曳糸の大きさは、インク組成物の電気伝導度、曳糸に掛かる電界強度、吐出部へのインク供給量等によって変化する。従って、インク組成物の物性、駆動パルス電圧やバイアス電圧、吐出部へのインク供給量等を適宜選択し設定することにより、曳糸の大きさを上記範囲にすることができる。
【００９５】
インク組成物は、電気電導度が１０〜１００００ｎＳ／ｍのものを用いるのが好ましく、２０〜５０００ｎＳ／ｍのものを用いるのがより好ましい。
【００９６】
吐出を制御する駆動パルス電圧は、５０〜１０００Ｖとするのが好ましく、６０〜８００Ｖとするのがより好ましい。ここで、駆動パルス電圧は、吐出のＯＮ状態とＯＦＦ状態を与える電圧であり、２層電極構造を有しマトリクス駆動を行う本実施形態においては、第１制御電極３６および第２制御電極３８の両方に印加されるパルス電圧である。
【００９７】
本発明においては、インク液滴の吐出を制御する電極の駆動周波数Ａが５ｋＨｚより大きく、かつ、この駆動周波数Ａとインクの曳糸の分断周波数Ｂとが、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａ≧５の関係を満たすのに加え、インクの曳糸の大きさ、インク組成物の電気電導度、吐出を制御する駆動パルス電圧の少なくとも１つ、好ましくはすべてが上記の範囲を満たすことにより、解像力およびドット径の均一性をより高めることができ、より高画質な画像を記録することができる。
【００９８】
なお、図示例のヘッド１２においては、別の実施形態として、第１制御電極３６と第２制御電極３８とを逆の状態、すなわち第１制御電極３６を１列毎に順次駆動し、画像データに応じて、第２制御電極３８を駆動することも可能である。
【００９９】
この場合、列方向は、第１制御電極３６の１列毎に駆動され、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の列の吐出部の第１制御電極３６は常に接地レベルになるため、この両側の列の吐出部の第１制御電極３６がガード電極４０の役割を果す。このように、上層の第１制御電極３６で各列を順次オンし、画像データに応じて下層の第２制御電極３８を駆動する場合には、ガード電極４０を設けなくても、隣接する吐出部の影響を排除し、記録品質を向上させることができる。
【０１００】
ヘッド１２では、第１制御電極３６または第２制御電極３８の一方、または両方で、インク吐出／非吐出の制御を行うかは何ら制限的ではない。すなわち、制御電極側のインク吐出／非吐出の時の電圧値と記録媒体Ｐ側の電圧値との差分が所定値よりも大きい場合にはインクが吐出され、所定値よりも小さい場合にはインクが吐出されないように、制御電極側および記録媒体Ｐ側の電圧を適宜設定すればよい。
【０１０１】
また、この態様では、インク中の色材粒子を正帯電させ、記録媒体側を負の高電圧に帯電させているが、これに限定されず、逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させ、記録媒体Ｐ側を正の高電圧に帯電させても良い。このように、色材粒子の極性を上記の実施形態と逆にする場合には、記録媒体Ｐの帯電ユニット１６、各々の吐出部の第１制御電極３６および第２制御電極３８への印加電圧極性等を上記の例と逆にすれば良い。
【０１０２】
以上、本発明のインクジェット記録方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例１】
【０１０３】
以下、本発明の具体的実施例を上げ、本発明について、より詳細に説明する。
【０１０４】
図１に示す記録装置１０を用いて、駆動周波数Ａおよび分断周波数Ｂをそれぞれ変更して、各条件における画像ドットの直径および画像濃度を確認した。
なお、駆動周波数Ａの変更は、第１制御電極３６へのパルス電源３７からのパルス電圧の駆動周波数を制御することにより行い、分断周波数Ｂの変更は、第１制御電極３６へのパルス電圧またはインク組成物を変更することにより行った。第２制御電極３８には、第１制御電極３６と同じ電圧のパルス電圧を、前記の通り順次印加した。これ以外は、全く同じ条件でインク液滴の吐出を行った。
【０１０５】
［実施例１］
以下に示す材料を用意した。
シアン顔料（色材）  ［フタロシアニン顔料  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ( １５：３) （東洋インキ製造（株）製、ＬＩＯＮＯＬ  ＢＬＵＥ  ＦＧ−７３５０）］
被覆剤  ［ＡＰ−１］
分散剤  ［ＢＺ−２］
荷電調整剤  ［ＣＴ−１］
分散媒  アイソパーＧ（エクソン社（株）製）
【０１０６】
被覆剤［ＡＰ−１］、分散剤［ＢＺ−２］、荷電調整剤［ＣＴ−１］は、以下の構造式を有するものである。
【化５】
2005088421.tif 000007
【０１０７】
なお、被覆剤［ＡＰ−１］、分散剤［ＢＺ−２］、および荷電調整剤［ＣＴ−１］は、以下のようにして合成した。
・被覆剤［ＡＰ−１］
スチレン、４−メチルスチレン、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシルおよびメタクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルを公知の重合開始剤を用いてラジカル重合し、さらに、メチルトシラートと反応させることにより得た。重量平均分子量は、１５，０００であり、多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）は、２．７であった。ガラス転移点（ミッドポイント）は５１℃であり、ストレインゲージ法による軟化点は４６℃であった。
・分散剤［ＢＺ−２］
メタクリル酸ステアリルを、２−メルカプトエタノールの存在下でラジカル重合させ、さらに、メタクリル酸無水物と反応させることにより末端にメタクリロイル基を有するメタクリル酸ステアリルのポリマー（重量平均分子量は７，６００であった）を得た。このポリマーを、スチレンとラジカル重合させることにより、ＢＺ−２を得た。重量平均分子量は、１１０，０００であった。
・荷電調整剤［ＣＴ−１］
１−オクタデセンと無水マレイン酸のコポリマーに、１−ヘキサデシルアミンを反応させることにより得た。重量平均分子量は、１７，０００であった。
【０１０８】
上記各材料を用いて、以下のようにして、シアン色材を有する色材粒子を含有するインク組成物［ＥＣ−１］を得た。
まず、シアン顔料１０ｇと被覆剤［ＡＰ−１］２０ｇとを、入江商会（株）製卓上型ニーダーＰＢＶ−０．１に入れ、ヒーター温度を１００℃に設定し２時間加熱混合した。得られた混合物３０ｇをトリオサイエンス（株）製トリオブレンダーにて粗粉砕し、さらに協立理工（株）製ＳＫ−Ｍ１０型サンプルミルにて微粉砕した。
得られた微粉砕物３０ｇを、分散剤［ＢＺ−２］７．５ｇ、アイソパーＧ７５ｇ、および直径約３．０ｍｍのガラスビーズと共に、東洋精機製作所（株）製ペイントシェーカーにて予備分散した。ガラスビーズを除去した後、直径約０．６ｍｍのジルコニアセラミックビーズと共に、シンマルエンタープライゼズ（株）製ＴｙｐｅＫＤＬダイノミルにて、内温を２５℃に保ちながら５時間、引き続き４５℃で５時間、２，０００ｒｐｍの回転数で分散（粒子化）した。得られた分散液からジルコニアセラミックビーズを除去し、アイソパーＧ３１６ｇと荷電調整剤［ＣＴ−１］０．６ｇを加え、インク組成物［ＥＣ−１］を得た。
【０１０９】
インク組成物［ＥＣ−１］の２０℃での電気伝導度を、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定したところ、１００ｎＳ／ｍであった。
【０１１０】
上記インク組成物［ＥＣ−１］、および、図１に示したインクジェット記録装置１０を用い、第１制御電極３６および第２制御電極３８に印加するパルス電圧（駆動パルス電圧）を７００Ｖ、駆動周波数Ａを１５ｋＨｚとしてインク液滴の吐出を行った。この時の吐出状態を（株）ナックイメージテクノロジー社製高速度フレーミングカメラＵＬＴＲＡ８で撮影し、分断周波数Ｂを測定したところ、分断周波数Ｂは３００ｋＨｚであり、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａは２０であった。
【０１１１】
この条件で、各ドットが重ならないように記録媒体Ｐ上に画像ドットを多数形成し、無作為に選択した１０００個のドットについて、ドットアナライザ（王子計測機器（株）社製ＤＡ−６０００）を用いて、円相当径を測定して平均直径を算出し、さらに、標準偏差（σ）を算出して、ばらつきとして３σを調べた。その結果、画像ドットの平均直径は２０μｍ、ばらつき（３σ）は２μｍであり、高解像力を得るのに十分小さく、大きさのばらつきの少ない均一な画像ドットを安定して形成することができた。
【０１１２】
また、上記の条件で、ベタ画像を記録し、その画像濃度をＸ−Ｒｉｔｅ社（株）製Ｘ−Ｒｉｔｅ５０８光学濃度計を用いて測定した結果、画像濃度は１．６であり、十分高い画像濃度を得ていた。
【０１１３】
［実施例２］
駆動パルス電圧を５００Ｖとした以外は、実施例１と全く同一の条件でインク液滴の吐出を行った。実施例１と同様にして分断周波数Ｂを測定したところ、分断周波数Ｂは２００ｋＨｚであり、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａは１３．３であった。
【０１１４】
この条件で実施例１と同様にして、画像ドットを形成し、また、平均直径とばらつきを測定した。その結果、画像ドットの平均直径は２５μｍ、ばらつきは４μｍであった。
また、実施例１と同様にして、ベタ画像を記録し画像濃度を測定した結果、画像濃度は１．４であった。
実施例２では、実施例１に比べて画像ドットの平均直径が若干大きくなり、ばらつきも僅かに増し、画像濃度は若干低下したが、高解像力を得るには十分小さく均一なサイズの画像ドットが得られ、かつ、高い画像濃度が得られていた。
【０１１５】
［比較例１］
駆動周波数Ａを５ｋＨｚと低くした以外は、実施例２と全く同一の条件でインク液滴の吐出を行った。実施例１および２と同様にして分断周波数Ｂを測定したところ、分断周波数Ｂは実施例２と同じく２００ｋＨｚであり、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａは４０であった。
【０１１６】
実施例１および２と同様にして、画像ドットを形成し、また、平均直径とばらつきを測定した。その結果、画像ドットの平均直径は５０μｍと大きく、ばらつきは１０μｍと大きくなった。
また、実施例１および２と同様にして、ベタ画像を記録し画像濃度を測定した結果、画像濃度は０．８であり十分な画像濃度が得られなかった。
【０１１７】
［比較例２］
インク組成物［ＥＣ−１］において荷電調節剤［ＣＴ−１］を使用しない以外はインク組成物［ＥＣ−１］と全く同様にしてインクを調整した。このインクの電気伝導度を上記実施例１と同様にして計測した結果、インクの電気伝導度は２ｎＳ／ｍであった。
このインクを用い、それ以外の条件は実施例２と全く同様にして、インク液滴の吐出を行った。
実施例１および２と同様にして分断周波数Ｂを測定した結果、分断周波数Ｂは３０ｋＨｚであり、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａは２であった。
【０１１８】
実施例１および２と同様にして、画像ドットを形成し、また、平均直径とばらつきを測定した。その結果、画像ドットの平均直径は８０μｍと非常に大きく、ばらつきは２０μｍと非常に大きくなった。
また、実施例１および２と同様にして、ベタ画像を記録し画像濃度を測定した結果、画像濃度は０．４であり十分な画像濃度が得られなかった。
【０１１９】
以上の、インク、吐出条件、曳糸の長さ、曳糸の直径、曳糸形成の時間割合、および、測定結果をまとめて、下記表１に示す。
【０１２０】
【表１】
2005088421.tif 000008
【０１２１】
表１に示すように、本発明によれば、駆動周波数Ａが５ｋＨｚより大きく、好ましくは１０ｋＨｚ以上の所定の高い範囲に設定され、かつ、分断周波数Ｂ／駆動周波数Ａが５以上、好ましくは１０以上となる条件でインク液滴の吐出が行われることにより、サイズが小さくばらつきの少ない均一な画像ドットを形成することができ、解像力の高い高品質の画像を得ることができると共に、高い画像濃度を得ることができる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明のインクジェット記録方法を実施するインクジェット記録装置の一例の概念図であり、（ａ）は、部分断面斜視図、（ｂ）は、部分断面図である。
【図２】（ａ）は、図１のインクジェット記録装置の吐出部の配列を説明する図であり、（ｂ）は、第１制御電極の配列を説明する図であり、（ｃ）は、第２制御電極の配列を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は，本発明のインクジェット記録方法を説明するための概念図である。
【図４】図３（ｃ）のインクガイド周りおよび曳糸を拡大した拡大図である。
【図５】従来の静電式インクジェット記録を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  （インクジェッット）記録装置
１２，８０  （インクジェット）ヘッド
１４  保持手段
１６  帯電ユニット
２０，８２  ヘッド基板
２２  ノズル基板
２４，８４  インクガイド
２６  インク流路
２８  浮遊導電板
３０  先端部分
３４，８６  絶縁性基板
３６  第１制御電極
３８  第２制御電極
３７，３９  パルス電源
４０  ガード電極
４２，４４，４６  絶縁層
４８，９６  ノズル
５０  電極基板
５２  絶縁シート
６０  スコロトロン帯電器
６２  バイアス電圧源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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